Saccoccio
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N°950ccDÉCEMBRE 2012 B eaucoup de stress avant un immense soulagement. C’est comme cela que Muriel Saccoccio décrit les instants qui ont précédé l’atterrissage de Curiosity sur Mars, le 6 août 2012. Celle qui a participé à l’élaboration de l’un des dix instruments de l’astromobile dans le cadre du programme Mars Science Labo- ratory (MSL) a assisté à l’événement en direct, depuis le Jet Propulsion Laboratory de la Nasa à Pasadena, aux États-Unis. « Pour certains, c’était un événement aussi important que le premier pas de l’homme sur la Lune en 1969. » Pour l’ingénieur du Cnes, il s’agissait surtout d’un aboutisse- ment. Bien avant de fouler le sol de la pla- nète rouge, le laser destiné à analyser les roches à distance, dont elle a piloté la conception, se préparait un bel avenir sur terre. Les spécialistes de la prospection minière ont en effet déjà manifesté leur intérêt pour cet outil miniaturisé et capa- ble de résister aux contraintes extrêmes du vol et de l’atmosphère martienne. L’INNOVATRICE cc La«madamelaser» duCnes Passionnée par l’optique et l’étude des lasers dès ses études, Muriel Saccoccio apprécie « leur aspect concret et les inte- ractions qu’ils permettent avec la matière ». Elle rêve aussi depuis long- temps de travailler dans le spatial. Son embauche en tant qu’ingénieur au Cnes en 1996, après un bref passage à l’Onera, la propulse directement sur orbite. Au sein du programme Pharao, elle déve- loppe la source laser pour une horloge atomique d’une précision inédite, qui sera embarquée l’an prochain à bord de la sta- tion spatiale internationale. C’est pen- dant qu’elle contribue à ce programme qu’elle est approchée par l’astrophysicien Sylvestre Maurice, du Centre d’étude spa- tiale des rayonnements. Il souhaite trans- férer la technologie Libs, pour Laser-indu- ced breakdown spectroscopy, à la planétologie. Grâce à ce procédé, qui ana- lyse le spectre chimique de la matière soumise à un laser, les robots d’explora- tion pourraient s’épargner des déplace- ments en déterminant la composition des roches à plusieurs mètres de distance. L’INNOVATION cc Unlaser prêtpourl’espace Muriel Saccoccio planche sur le projet dès 2001. En 2004, quand la Nasa lance son appel à propositions pour la mission MSL, le prototype est déjà prêt. Sélectionné, ChemCam devient une priorité pour le Cnes, qui y investit près de 20 millions d’euros. Sylvestre Maurice est nommé res- ponsable scientifique de l’instrument. Man- que un chef de projet pour la partie techni- que. Toute désignée, Muriel Saccoccio hésite pourtant. « Je pensais qu’il était encore un peu tôt dans ma carrière pour ce genre de responsabilité. Des collègues m’ont demandé pourquoi je ne postulais pas et j’ai fini par réaliser que c’était une opportunité fantastique. Quand je suis enfin allée voir Sylvestre Maurice, il m’a dit « J’ai failli attendre ! » Face à des contraintes fortes – le laser de ChemCam ne doit peser que 600 grammes pour 20 centimètres d’envergure – Muriel Saccoccio et la vingtaine de personnes qu’elle coordonne ont dû se montrer astu- cieux. « Le meilleur moyen d’avoir un sys- Utilisée de longue date en laboratoire, la technologie LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) repose sur l’analyse spectrale de la lumière émise par un matériau transformé en plasma par un laser. L’enjeu de son intégration sur le rover Curiosity a été de rendre ce laser plus compact et plus robuste en vue de son intégration dans l’instrument ChemCam, composé de deux parties : le laser, un télescope et une microcaméra situés dans la tête du robot, et trois spectromètres et de l’électronique localisés dans le corps du robot. Les efforts pour rendre l’outil résistant aux vibrations, aux radiations et aux écarts de température auront des retombées dans les environnements terrestres extrêmes. cc UN OUTIL D’ANALYSE EN CONDITIONS EXTRÊMES Muriel Saccoccio, ingénieur Cnes, lauréate du prix spécial du jury au PIA 2012 Pour donner un sixième sens au rover Curiosity, elle a repensé de fond en comble un outil familier, le laser LIBS. Un travail distingué par le jury de la 9 e édition du Prix des ingénieurs de l’année (PIA) co-organisé par Industrie & Technologies et dont les retombées dépassent l’exploration martienne. Elle a inventé le laser tout terrain UNE FEMME, UNE TECHNO CNES
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� N°950ccdécembre 2012
Beaucoup de stress avant un immense soulagement. C’est comme cela que Muriel Saccoccio décrit les instants qui ont précédé l’atterrissage
de Curiosity sur Mars, le 6 août 2012. Celle qui a participé à l’élaboration de l’un des dix instruments de l’astromobile dans le cadre du programme Mars Science Labo-ratory (MSL) a assisté à l’événement en direct, depuis le Jet Propulsion Laboratory de la Nasa à Pasadena, aux États-Unis. « Pour certains, c’était un événement aussi important que le premier pas de l’homme sur la Lune en 1969. » Pour l’ingénieur du Cnes, il s’agissait surtout d’un aboutisse-ment. Bien avant de fouler le sol de la pla-nète rouge, le laser destiné à analyser les roches à distance, dont elle a piloté la conception, se préparait un bel avenir sur terre. Les spécialistes de la prospection minière ont en effet déjà manifesté leur intérêt pour cet outil miniaturisé et capa-
ble de résister aux contraintes extrêmes du vol et de l’atmosphère martienne.
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du�CnesPassionnée par l’optique et l’étude des lasers dès ses études, Muriel Saccoccio apprécie « leur aspect concret et les inte-ractions qu’ils permettent avec la matière ». Elle rêve aussi depuis long-temps de travailler dans le spatial. Son embauche en tant qu’ingénieur au Cnes en 1996, après un bref passage à l’Onera, la propulse directement sur orbite. Au sein du programme Pharao, elle déve-loppe la source laser pour une horloge atomique d’une précision inédite, qui sera embarquée l’an prochain à bord de la sta-tion spatiale internationale. C’est pen-dant qu’elle contribue à ce programme qu’elle est approchée par l’astrophysicien
Sylvestre Maurice, du Centre d’étude spa-tiale des rayonnements. Il souhaite trans-férer la technologie Libs, pour Laser-indu-ced breakdown spectroscopy, à la planétologie. Grâce à ce procédé, qui ana-lyse le spectre chimique de la matière soumise à un laser, les robots d’explora-tion pourraient s’épargner des déplace-ments en déterminant la composition des roches à plusieurs mètres de distance.
L’innovation cc�Un�laser��
prêt�pour�l’espaceMuriel Saccoccio planche sur le projet dès 2001. En 2004, quand la Nasa lance son appel à propositions pour la mission MSL, le prototype est déjà prêt. Sélectionné, ChemCam devient une priorité pour le Cnes, qui y investit près de 20 millions d’euros. Sylvestre Maurice est nommé res-ponsable scientifique de l’instrument. Man-que un chef de projet pour la partie techni-que. Toute désignée, Muriel Saccoccio hésite pourtant. « Je pensais qu’il était encore un peu tôt dans ma carrière pour ce genre de responsabilité. Des collègues m’ont demandé pourquoi je ne postulais pas et j’ai fini par réaliser que c’était une opportunité fantastique. Quand je suis enfin allée voir Sylvestre Maurice, il m’a dit « J’ai failli attendre ! »
Face à des contraintes fortes – le laser de ChemCam ne doit peser que 600 grammes pour 20 centimètres d’envergure – Muriel Saccoccio et la vingtaine de personnes qu’elle coordonne ont dû se montrer astu-cieux. « Le meilleur moyen d’avoir un sys-
Utilisée de longue date en laboratoire, la technologie LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) repose sur l’analyse spectrale de la lumière émise par un matériau transformé en plasma par un laser. L’enjeu de son intégration sur le rover Curiosity a été de rendre ce laser plus compact et plus robuste en vue de son intégration dans l’instrument ChemCam, composé de deux parties : le laser, un télescope et une microcaméra situés dans la tête du robot, et trois spectromètres et de l’électronique localisés dans le corps du robot. Les efforts pour rendre l’outil résistant aux vibrations, aux radiations et aux écarts de température auront des retombées dans les environnements terrestres extrêmes.
cc Un oUtil d’analyse en conditions extrêmes
Muriel Saccoccio, ingénieur Cnes, lauréate du prix spécial du jury au PIA 2012
Pour donner un sixième sens au rover Curiosity, elle a repensé de fond en comble un outil familier, le laser LIBS. Un travail distingué par le jury de la 9e édition du Prix des ingénieurs de l’année (PIA) co-organisé par Industrie & Technologies et dont les retombées dépassent l’exploration martienne.
Elle a inventé le laser tout terrain
Une femme, Une tecHno
CneS
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tème robuste est de le faire simple », résume-t-elle. Les lasers Libs utilisent un cristal qui implique une régulation thermi-que de l’instrument ? Il est remplacé par un cristal exotique, qui permet d’utiliser le laser sur une large plage de températures, de moins 40 à plus 40 degrés. Les lasers spa-tiaux défaillent parfois en l’absence d’oxy-gène ? Qu’à cela ne tienne, celui de Chem-Cam sera étanche et rempli d’air sous pression.
Le sUccès cc�Bientôt�des�répliques��
terrestresDix ans : c’est le laps de temps communé-ment admis pour la mise au point d’une nouvelle technologie spatiale. L’équipe de Muriel Saccoccio a abouti au modèle
de vol en seulement trois ans et demi, et quatre ou cinq prototypes. Finalement repoussé de 2009 à 2011 du fait de diffi-cultés techniques indépendantes du tra-vail de l’équipe française, le voyage sur Mars n’est qu’une étape. ChemCam a en effet suscité l’intérêt bien avant les pre-miers tirs lasers du rover martien. « Nous avons eu des sollicitations variées dès 2008, notamment d’agences spatiales étrangères à la recherche d’options pour explorer d’autres astres ou planètes. Tha-les Optronique, qui a industrialisé le laser, a aussi été approché par différentes entre-prises pour des applications terrestres », souligne la chef de projet. Une société australienne spécialisée dans la prospec-tion minière a par exemple manifesté son intérêt. Le niveau de compacité et de robustesse du LIBS développé dans le
cadre de Curiosity rend possible l’explo-ration d’environnements terrestres extrê-mes, caractérisés par de fortes tempéra-tures ou un haut niveau de radioactivité. Certes, le budget n’est pas celui de la Nasa. « Mais il n’y a pas non plus besoin d’un système aussi robuste que Curiosity, capa-ble de résister aux vibrations du lance-ment, aux chocs de l’atterrissage et au fonctionnement pendant deux à cinq ans minimum sur Mars. » Après 10 000 tirs lasers, ChemCam promet quelques sur-prises concernant l’histoire de la planète rouge. Pour l’heure, un autre projet occupe Muriel Saccoccio : une nouvelle génération de spectromètre pour un satel-lite d’observation, terrestre celui-là. cm
ccLudovic [email protected]
MUrIEL SaccoccIo Ingénieur au cnes depuis 1996, Muriel Saccoccio a été formée à l’École normale supérieure de Lyon et à l’École nationale de l’aéronautique et de l’espace de Toulouse, avant de débuter sa carrière à l’Onera. elle a développé la source laser pour deux programmes spatiaux : la mission Pharao de 1996 à 2005 et le programme Mars Science Laboratory de 2001 à 2011.
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